Conexões via fibra ótica

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Uma curiosidade quanto à eficiência da fibra óptica é a velocidade da luz no seu interior, alguns cientistas dizem que a luz viaja a uma velocidade 31% menor no interior do cabo, em relação à velocidade no vácuo, ou seja, ainda assim a luz consegue atingir a incrível velocidade de 206.856,8km/s, tendo em vista que a circunferência da Terra é de 40.075km, um único par de cabos de fibra óptica conseguiria transmitir informações, em ambos os sentidos, tanto ida quanto volta, 5 vezes por segundo ao redor do planeta.[pic 3]

A fibra óptica tem um diferencial no funcionamento quanto aos cabos metálicos, é completamente inerte a reações magnéticas provocadas pelo meio externo.[pic 4]

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REFLEXÃO TOTAL

A fibra óptica sofre de um fenômeno que a faz preservar a luz em seu interior, chamado de reflexão total, isso faz que o cabo funcione como um chão onipresente para os raios que se propagam pelo cabo, fazendo com que o feixe de luz seja carregado pela distância necessária.[pic 5][pic 6]

A reflexão total ocorre quando o ângulo , ângulo de incidência, do feixe de luz é maior do que , ângulo crítico, o qual gera uma refração com ângulo de 90º, ou seja, quando o raio refratado fica contido na porção intracamada do cabo de fibra óptica.[pic 7][pic 8]

Em suma, a partir do será determinado se ocorrerá a reflexão total no interior do cabo, e somente os raios luminosos com acima do ângulo crítico, ou seja, > , permanecerão no interior do núcleo.[pic 13][pic 14][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

O corresponde ao quociente entre o índice de refração da porção exterior do cabo () e o índice de refração da porção nuclear do cabo (), ou seja:[pic 15][pic 16][pic 17]

[pic 18]

A seguir, veremos sobre os tipos de cabos de fibra óptica e quais são as distinções entre eles quanto à construção e a aplicação.

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TIPOS DE CABOS DE FIBRA ÓPTICA

Tipos de fibra óptica foram criados para situações mais propensas e para maior aproveitamento do cabo, para tanto, foram criados dois subgrupos gerais:

• Fibras Multimodo;

• Fibras Monomodo.

As fibras do tipo multimodo foram as primeiras a serem comercializadas, nestes tipos de cabos é permitido que vários raios, modos, se propaguem simultaneamente pelo cabo, mas isso por vezes limita a largura de banda possível no interior do cabo, pois ocorre a chamada dispersão modal, ou seja, os raios estão mais propensos a dispersão ao percorrerem seu caminho e assim demoram mais para chegar ao destino. Normalmente cabos multimodo são aplicados em curtas distâncias, como veremos nos capítulos seguintes.

Os cabos multimodo ainda se subdividem em outros dois grupos menores, um deles é o step index, onde os raios se propagam em certos degraus, de forma mais retilínea, isso é devido ao formato do centro do cabo, como a figura abaixo mostra, a “parede” com a qual o raio se choca é reta e isso faz com que a propagação da luz reflita diretamente no índice de refração entre o núcleo e a parte exterior, fatores diretamente ligados ao ângulo de incidência do raio à “parede” do cabo.[pic 19]

[pic 20]Al[pic 21]ém do step index também existe o segundo subtipo de cabos de fibra óptica multimodo, os chamados graded index, os quais têm os seus cores côncavos, que concentram os raios no centro do cabo e fazem com que a transmissão seja mais uniforme e maleável, essas características desse cabo o fazem atingir velocidades cerca de dez vezes maiores em relação aos cabos step index.[pic 22]

De maneira geral, a dispersão modal citada anteriormente limita a taxa de transmissão dos cabos multimodo pois a luz que neles é depositada não é monocromática, e, sendo assim, não têm a mesma velocidade, certos feixes tomam uma trajetória mais curta e outros uma mais longa, isso faz com que a informação siga em diversos trajetos até o destino, mas chegue, de certa forma, retalhada, e isso aumenta o tempo total de transmissão de um pacote íntegro de informações.

O outro subgrupo de classificação de cabos de fibra óptica define os cabos do tipo monomodo, eles têm o core, porção central do cabo, com diâmetro muito menor e permitem somente um feixe de luz por vez dentro de cada parte do cabo, essa singularidade de feixes de luz torna a transmissão imune a retalhamento de informações, pois só existe um feixe, com uma velocidade característica e que percorrerá o cabo em sua extensão total, observe a figura a seguir que ilustra um cabo monomodo, também chamado de singlemode, ou seja, modo (feixe) único:[pic 23]

[pic 24]Como veremos adiante, uma desvantagem deste tipo de cabo é o preço, tendo em vista que elas são as mais apropriadas para longas distâncias, elas obrigam o uso de diodos laser para seu funcionamento mais adequado, por outro lado, ela chega a atingir uma velocidade cerca de mil vezes maior do que os cabos multimodo do subtipo step index, como veremos adiante, esse tipo de cabo costuma ser utilizado como backbone de redes, ou seja, espinha dorsal, onde estão ligados servidores e outros serviços online para